CN112440270A - 大桁架机械手出料架 - Google Patents

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CN112440270A CN202011310601.4A CN202011310601A CN112440270A CN 112440270 A CN112440270 A CN 112440270A CN 202011310601 A CN202011310601 A CN 202011310601A CN 112440270 A CN112440270 A CN 112440270A
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Abstract

本发明公开了一种大桁架机械手出料架，包括桁架和在桁架上安装的X轴组件、Y轴组件、顶压组件和出料架；所述出料架包括连接座、固定板、齿轮组件、伸缩气缸、活动板和夹持臂；所述连接座顶部连接顶压组件；固定板上固定安装伸缩气缸，伸缩气缸的伸缩杆上固定安装第一齿条，第一齿条与齿轮组件啮合连接；所述齿轮组件连接两个活动板；每个所述活动板与一个夹持臂固定连接；两个所述夹持臂分设在固定板两端；所述夹持臂之间放置载料框。出料架采用伸缩气缸驱动齿轮组件，进行相向运动和相背运动，从而实现驱动夹持臂进行夹持载料框和放开载料框的动作。结构简单，零部件数量少，减轻了机械手的自身重量，减小驱动设备的功率消耗。

Description

大桁架机械手出料架
技术领域
本发明涉及桁架机械手技术领域，尤其涉及一种大桁架机械手出料架。
背景技术
桁架机械手是一种建立在直角X、Y、Z三坐标系统基础上，对工件进行工位调整，或实现工件的轨迹运动等功能的全自动工业设备。其控制核心通过工业控制器(如：PLC，运动控制，单片机等)实现。通过控制器对各种输入(各种传感器，按钮等)信号的分析处理，做出一定的逻辑判断后，对各个输出元件(继电器，电机驱动器，指示灯等)下达执行命令，完成X，Y，Z三轴之间的联合运动，以此实现一整套的全自动作业流程。
现有的桁架机械手对于零件的抓取和夹持，都有良好的效果，但是对于料框的夹持往往会由于夹持臂进行往复运动，需要设置过多的驱动零件，导致机械手本身重量过大，再加上机械手搬运料框和料框中承装物料的重量，容易造成机械手负重过小，而自身重量多大，需要往复多次操作才能完成既定物料的搬运。因此，需要提出一种结构简单，轻便的大桁架机械手出料架。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种大桁架机械手出料架，利用X轴组件、Y轴组件带动出料架进行横向移动和纵向移动，利用顶压组件带动出料架上升和下降；出料架采用伸缩气缸驱动齿轮组件，进行相向运动和相背运动，从而实现驱动夹持臂进行夹持载料框和放开载料框的动作。结构简单，零部件数量少，减轻了机械手的自身重量，减小驱动设备的功率消耗。
为了实现上述目的，本发明的一种大桁架机械手出料架，包括桁架和在桁架上安装的X轴组件、Y轴组件、顶压组件和出料架；
所述出料架包括连接座、固定板、齿轮组件、伸缩气缸、活动板和夹持臂；所述连接座固定安装在固定板上，所述连接座顶部连接顶压组件；所述固定板上固定安装伸缩气缸，所述伸缩气缸的伸缩杆上固定安装第一齿条，所述第一齿条与齿轮组件啮合连接；所述齿轮组件连接两个活动板；每个所述活动板与一个夹持臂固定连接；两个所述夹持臂分设在固定板两端；所述夹持臂之间放置载料框。
优选的：所述固定板的四个角上分别设有一个顶压件，所述顶压件用于顶压载料框。
在上述任意一项实施例中优选的：所述齿轮组件包括上齿轮、下齿轮和与下齿轮相啮合的两个第二齿条；两个第二齿条相对设置，所述上齿轮和下齿轮通过联轴器固定连接；所述联轴器固定安装在固定板上；每个所述第二齿条分别连接一个活动板。
在上述任意一项实施例中优选的：所述顶压件包括顶压弹簧、压杆和压头；所述压杆的一端固定设置在固定板，所述顶压弹簧套设在压杆上，所述压头固定设置在压杆的另一端。
在上述任意一项实施例中优选的：所述顶压组件包括顶压气缸和气缸支撑架；所述气缸支撑架包括伸缩杆和底座；所述底座的底部设有第一滑块；所述第一滑块沿着Y轴组件滑动；所述底座的上部固定安装伸缩杆和顶压气缸；所述顶压气缸的气缸臂的活动端和伸缩杆的活动端，分别固定在连接座上。
在上述任意一项实施例中优选的：所述Y轴组件包括Y轴滑轨，第一驱动电机、Y轴齿条、第一齿轮和第二滑块；所述Y轴滑轨上设有第一滑块，所述第一驱动电机下方设有第一齿轮，第一驱动电机固定安装在底座上，所述第一齿轮与Y轴齿条啮合连接；所述Y轴滑轨的两端固定设有第二滑块；所述第二滑块与X轴组件滑动连接。
在上述任意一项实施例中优选的：所述X轴组件包括X轴滑轨、第二驱动电机、X轴齿条和第二齿轮；所述X轴滑轨固定设置在桁架上，所述第二驱动电机的底部设有第二齿轮，所述X轴齿条平行固定设置在X轴滑轨的一侧，所述第二齿轮与X轴齿条啮合连接。
在上述任意一项实施例中优选的：所述伸缩气缸的延伸方向设有弹性限位柱，所述弹性限位柱的底部固定安装在固定板上。
在上述任意一项实施例中优选的：所述连接座包括定位板、定位柱和定位螺母；所述定位螺母一端固定在定位板上，另一端固定连接顶压气缸的气缸臂；所述定位板下方固定设有定位柱。
在上述任意一项实施例中优选的：所述定位板为H型，所述定位柱设有四个。
本申请公开的一种大桁架机械手出料架，相比于现有技术至少具有以下优点：
1、本发明提供的大桁架机械手出料架，利用X轴组件、Y轴组件带动出料架进行横向移动和纵向移动，利用顶压组件带动出料架上升和下降；出料架采用伸缩气缸驱动齿轮组件，进行相向运动和相背运动，从而实现驱动夹持臂进行夹持载料框和放开载料框的动作。结构简单，零部件数量少，减轻了机械手的自身重量，减小驱动设备的功率消耗。
2、本发明提供的大桁架机械手出料架，在固定板上设置顶压件，夹持臂卸下载料框时，夹持臂向两边移动，利用顶压件压住载料框，避免载料框在夹持臂搬运过程中出现途中晃动，提高了系统的稳定性。
3、本发明提供的大桁架机械手出料架，在伸缩气缸的延伸方向设有弹性限位柱，减小气缸臂的晃动提高了系统的稳定性，并且利用第一齿条位移到弹性限位柱后，伸缩气缸及时减速回缩，实现对伸缩气缸的伸缩行程进行限制，结构简单，有效避免气缸臂的变形。
附图说明
图1为本发明实施例提供的大桁架机械手出料架的结构示意图。
图2为本发明实施例提供的大桁架机械手出料架的另一角度的示意图。
图3为本发明提供的大桁架机械手出料架中出料架的结构示意图。
图4为本发明提供的大桁架机械手出料架中出料架的内部结构示意图
图5为本发明提供的大桁架机械手出料架中另一角度的出料架结构示意图
图中：
101、固定板；102、齿轮组件；103、伸缩气缸；104、活动板；105、夹持臂；106、第一齿条；107、载料框；108、上齿轮；109、下齿轮；110、第二齿条；111、顶压弹簧；112、压杆；113 、压头；114、弹性限位柱；115、定位板；116、定位柱；117、定位螺母；201、顶压气缸；202、伸缩杆；203、底座；301、Y轴滑轨；302、第一驱动电机；303、Y轴齿条；304、第一齿轮；305、第二滑块；401、X轴滑轨；402、第二驱动电机；403、X轴齿条。
具体实施方式
以下通过附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
如图1-5所示，本发明一方面实施例提供的一种大桁架机械手出料架，包括桁架和在桁架上安装的X轴组件、Y轴组件、顶压组件和出料架；
如图1和2所示，X轴组件安装在桁架上，Y轴组件安装在X轴组件上，顶压组件固定安装在沿着Y轴轨道滑动的滑块上，出料架固定安装在顶压组件下部。
所述出料架包括连接座、固定板101、齿轮组件102、伸缩气缸103、活动板104和夹持臂105；所述连接座固定安装在固定板101上，所述连接座顶部连接顶压组件；所述固定板101上固定安装伸缩气缸103，所述伸缩气缸103的伸缩杆202上固定安装第一齿条106，所述第一齿条106与齿轮组件102啮合连接；所述齿轮组件102连接两个活动板104；每个所述活动板104与一个夹持臂105固定连接；两个所述夹持臂105分设在固定板101两端；所述夹持臂105之间放置载料框107。
在本实施例中，利用X轴组件、Y轴组件带动出料架进行横向移动和纵向移动，利用顶压组件带动出料架上升和下降；出料架采用伸缩气缸驱动齿轮组件，进行相向运动和相背运动，从而实现驱动夹持臂进行夹持载料框和放开载料框的动作。结构简单，零部件数量少，减轻了机械手的自身重量，减小驱动设备的功率消耗。
如图3-5所示，在一个优选的实施例中，所述齿轮组件102包括上齿轮108、下齿轮109和与下齿轮109相啮合的两个第二齿条110；两个第二齿条110相对设置，所述上齿轮108和下齿轮109通过联轴器固定连接；所述联轴器固定安装在固定板101上；每个所述第二齿条110分别连接一个活动板104。
在本实施例中，伸缩气缸伸长时，第一齿条向外延伸，此时上齿轮逆时针转动，由于联轴器带动，下齿轮跟随上齿轮逆时针转动，与下齿轮相啮合和两个第二齿条分别向左和向右运动，即两个第二齿条相向运动，此时，第二齿条带动活动板相向运动，活动板带动夹持臂进行夹持。当伸缩气缸回缩时，第一齿条向内延伸，此时上齿轮顺时针转动，由于联轴器带动，下齿轮跟随上齿轮顺时针转动，与下齿轮相啮合和两个第二齿条分别向右和向左运动，即两个第二齿条相背运动，此时，第二齿条带动活动板相背运动，活动板带动夹持臂向外进行扩张，放开载料框。
实施例1
在固定板101的四个角上分别设有一个顶压件，所述顶压件用于顶压载料框107。通过在固定板上设置顶压件，夹持臂卸下载料框时，夹持臂向两边移动，利用顶压件压住载料框，能有效避免载料框带料移动。
在上述实施例中优选的：所述顶压件包括顶压弹簧111、压杆112和压头113；所述压杆112的一端固定设置在固定板101，所述顶压弹簧111套设在压杆112上，所述压头113固定设置在压杆112的另一端。
需要夹持载料框时，顶压弹簧被压缩，顶压件的压头压在载料框上，此时伸缩气缸延伸，根据上述实施例，夹持臂夹持载料框后，利用顶压组价、X轴组件和Y轴组件等，进行移动，将载料框搬移至目的地后，夹持臂放开，顶压组价上移，此时顶压弹簧回弹，压头离开载料框。通过设置顶压件，避免载料框在夹持臂搬运过程中出现途中晃动。
实施例2
下面将以具体实施例说明出料架的三维轴向移动过程，在出料架搬移载料框时，首先利用顶压组件、X轴组件、Y轴组件进行定位，具体的，所述顶压组件包括顶压气缸201和气缸支撑架；所述气缸支撑架包括伸缩杆202和底座203；所述底座203的底部设有第一滑块；所述第一滑块沿着Y轴组件滑动；所述底座203的上部固定安装伸缩杆202和顶压气缸201；所述顶压气缸201的气缸臂的活动端和伸缩杆202的活动端，分别固定在连接座上。
在本实施例中，需要进行将出料架上下方向调整时，通过控制顶压气缸201伸长或缩回，带动伸缩杆202伸长或缩回，由于顶压气缸201的气缸臂的活动端和伸缩杆202的活动端，分别固定在出料架的连接座上，因此带动出料架上下移动。
所述Y轴组件包括Y轴滑轨301，第一驱动电机302、Y轴齿条303、第一齿轮304和第二滑块305；所述Y轴滑轨301上设有第一滑块，所述第一驱动电机302下方设有第一齿轮304，第一驱动电机302固定安装在底座203上，所述第一齿轮304与Y轴齿条303啮合连接；所述Y轴滑轨301的两端固定设有第二滑块305；所述第二滑块305与X轴组件滑动连接。
在本实施例中，需要进行Y轴方向调整时，第一驱动电机302带动第一齿轮304转动，由于所述第一齿轮304与Y轴齿条303啮合连接，此时设置在底座上的第一驱动电机转动，带动第一齿轮304沿着Y轴齿条303移动，第一滑块沿着轴轨道进行滑动， 底座以及底座上设置的顶压组件，跟随沿着Y轴轨道移动。
所述X轴组件包括X轴滑轨401、第二驱动电机402、X轴齿条403和第二齿轮（由于角度问题图中未视出）；所述X轴滑轨401固定设置在桁架上，所述第二驱动电机402的底部设有第二齿轮，所述X轴齿条平行固定设置在X轴滑轨401的一侧，所述第二齿轮与X轴齿条啮合连接。
在本实施例中，需要进行X轴方向调整时，与上述Y轴组件的过程相似，第二第二驱动电机转动带动第二齿轮转动，所述第二齿轮与X轴齿条啮合，第二驱动电机固定安装在第二滑块上， 第二驱动电机驱动第二齿轮沿着X轴齿条在X轴方向行走，带动第二滑块沿着X轴滑轨401滑动，而第二滑块设置在Y轴滑轨的两端，因此Y轴组件随之移动。
在上述任意一项实施例中优选的：所述伸缩气缸103的延伸方向设有弹性限位柱114，所述弹性限位柱114的底部固定安装在固定板101上。在伸缩气缸的延伸方向设有弹性限位柱，减小气缸臂的晃动提高了系统的稳定性，并且利用第一齿条位移到弹性限位柱后，伸缩气缸及时减速回缩，实现对伸缩气缸的伸缩行程进行限制，结构简单，有效避免气缸臂的变形。
在上述任意一项实施例中优选的：为了避免顶压气缸直接顶压固定板造成损坏，所述连接座包括定位板115、定位柱116和定位螺母117；所述定位螺母117一端固定在定位板115上，另一端固定连接顶压气缸201的气缸臂；所述定位板115下方固定设有定位柱116。所述定位板115为H型，所述定位柱116设有四个。以此来缓冲顶压气缸向下顶压时的压力。
显然，上述实施例仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种大桁架机械手出料架，其特征在于：包括桁架和在桁架上安装的X轴组件、Y轴组件、顶压组件和出料架；
所述出料架包括连接座、固定板、齿轮组件、伸缩气缸、活动板和夹持臂；所述连接座固定安装在固定板上，所述连接座顶部连接顶压组件；所述固定板上固定安装伸缩气缸，所述伸缩气缸的伸缩杆上固定安装第一齿条，所述第一齿条与齿轮组件啮合连接；所述齿轮组件连接两个活动板；每个所述活动板与一个夹持臂固定连接；两个所述夹持臂分设在固定板两端；所述夹持臂之间放置载料框。
2.根据权利要求1所述的大桁架机械手出料架，其特征在于：所述固定板的四个角上分别设有一个顶压件，所述顶压件用于顶压载料框。
3.根据权利要求1所述的大桁架机械手出料架，其特征在于：所述齿轮组件包括上齿轮、下齿轮和与下齿轮相啮合的两个第二齿条；两个第二齿条相对设置，所述上齿轮和下齿轮通过联轴器固定连接；所述联轴器固定安装在固定板上；每个所述第二齿条分别连接一个活动板。
4.根据权利要求2所述的大桁架机械手出料架，其特征在于：所述顶压件包括顶压弹簧、压杆和压头；所述压杆的一端固定设置在固定板，所述顶压弹簧套设在压杆上，所述压头固定设置在压杆的另一端。
5.根据权利要求1所述的大桁架机械手出料架，其特征在于：所述顶压组件包括顶压气缸和气缸支撑架；所述气缸支撑架包括伸缩杆和底座；所述底座的底部设有第一滑块；所述第一滑块沿着Y轴组件滑动；所述底座的上部固定安装伸缩杆和顶压气缸；所述顶压气缸的气缸臂的活动端和伸缩杆的活动端，分别固定在连接座上。
6.根据权利要求5所述的大桁架机械手出料架，其特征在于：所述Y轴组件包括Y轴滑轨，第一驱动电机、Y轴齿条、第一齿轮和第二滑块；所述Y轴滑轨上设有第一滑块，所述第一驱动电机下方设有第一齿轮，第一驱动电机固定安装在底座上，所述第一齿轮与Y轴齿条啮合连接；所述Y轴滑轨的两端固定设有第二滑块；所述第二滑块与X轴组件滑动连接。
7.根据权利要求6所述的大桁架机械手出料架，其特征在于：所述X轴组件包括X轴滑轨、第二驱动电机、X轴齿条和第二齿轮；第二驱动电机固定安装在第二滑块上，所述X轴滑轨固定设置在桁架上，所述第二驱动电机的底部设有第二齿轮，所述X轴齿条平行固定设置在X轴滑轨的一侧，所述第二齿轮与X轴齿条啮合连接。
8.根据权利要求1所述的大桁架机械手出料架，其特征在于：所述伸缩气缸的延伸方向设有弹性限位柱，所述弹性限位柱的底部固定安装在固定板上。
9.根据权利要求1所述的大桁架机械手出料架，其特征在于：所述连接座包括定位板、定位柱和定位螺母；所述定位螺母一端固定在定位板上，另一端固定连接顶压气缸的气缸臂；所述定位板下方固定设有定位柱。
10.根据权利要求1所述的大桁架机械手出料架，其特征在于：所述定位板为H型，所述定位柱设有四个。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN116901138B (zh) * 2023-08-29 2024-05-03 南通鑫磁机械制造有限公司 一种具有料检识别功能的桁架机械手

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CN116901138A (zh) * 2023-08-29 2023-10-20 南通鑫磁机械制造有限公司 一种具有料检识别功能的桁架机械手
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